南貝爾凹陷東次凹構造特征及對油氣成藏的控制

白如清

（大慶油田有限責任公司勘探開發研究院，黑龍江大慶163712）

南貝爾凹陷東次凹構造特征及對油氣成藏的控制

白如清*

（大慶油田有限責任公司勘探開發研究院，黑龍江大慶163712）

南貝爾凹陷位于海拉爾—塔木察格盆地中部斷陷帶的中南部，經歷了多期次的構造運動和不同的應力場作用，盆地內斷裂帶比較發育，南貝爾凹陷東次凹縱向上發育上下2套斷裂體系，斷陷期斷裂體系和斷坳期斷裂體系，其構造演化和整個塔木察格斷陷盆地的構造演化特征是一致的，縱向上經歷了斷陷期、斷坳期、坳陷期等多期構造運動，即銅缽廟組—南屯組斷陷發育期，大磨拐河組—伊敏組斷坳期、伊敏組末—至今坳陷期。其構造活動對油氣聚集成藏起到了控制作用，主要體現在：控制沉積的發育；控制烴源巖的展布；形成了多種圈閉類型；為油氣運移提供了油氣運移通道作用。主要研究了南貝爾凹陷的構造特征及對油氣成藏的控制，總結了油氣分布規律，對今后的油氣勘探方向具有重要的指導意義。

南貝爾凹陷；東部次凹；構造特征；油氣成藏

塔木察格—海拉爾盆地位于華北板塊和西伯利亞板塊之間的內蒙—大興安嶺古生代碰撞造山帶的東翼中段，是疊置于興蒙造山帶之上的拉張—擠壓型中新生代陸相沉積盆地。經歷了多期強烈伸展、張扭和擠壓發育的多期疊加盆地，其構造變形有特征復雜。南貝爾凹陷構造位置位于海拉爾—塔木察格盆地中部斷陷帶的中部，是海塔盆地油氣勘探的主要地區，勘探面積約3500km2。南貝爾凹陷整體劃分為西次凹、南部潛山披覆帶、東次凹3個構造單元，其中東次凹劃分為北洼槽、南洼槽、中央隆起帶、東部斷裂構造帶、西部斷鼻帶、東部斷階帶6個構造單元。主要發育3套油層，主要分布在南屯組（k1n）、銅缽廟組（k1t），其次是大磨拐河組（k1d）。目前南貝爾凹陷東次凹已經獲得較好的油氣顯示，有多口井獲得工業油流，但南貝爾凹陷經歷了多期構造變形，構造條件復雜，盆地內斷裂帶比較發育，使油藏類型多樣，多層位含油，油藏分布規律較復雜。通過開展南貝爾凹陷東次凹構造特征研究，探討油氣分布規律，對今后的油氣勘探方向具有重要的指導意義。

1　南貝爾凹陷的構造特征

1.1斷裂特征

南貝爾凹陷東次凹構造破碎，斷裂發育，斷層為正斷層，走向多為北東、北北東向、南北向，表現形式為階梯狀斷層。縱向上發育上下2套斷裂體系，斷陷期（銅缽廟組—南屯組）斷裂體系和斷坳期（大磨拐河組—伊敏組）斷裂體系。上部斷裂體系消失于大磨拐河組泥巖，下部斷裂體系大致有2種發育形式，一種僅發育在南屯組地層內，一種為基底斷裂，繼承性發育，為主控陷邊界斷層的次級斷層，這2種斷層一般不斷穿南二段。上下2套斷裂體系，北洼槽一般彼此不連通，少數接在一起，而南洼槽斷裂體系繼承性發育，斷裂的發育與盆地的構造發育有著密切關系。

1.2構造演化發育及演化特征研究

盆地構造發育及演化可劃分3個階段：斷陷期、斷坳期、坳陷期。

（1）斷陷期（T5-T22）：指銅缽廟組—南屯組沉積時期，銅缽廟組地層沉積，斷層形成較少，多為北東向，平面延伸相對較短，斷距很小。南屯組沉積期為強烈斷陷階段，主邊界斷層強烈活動，這個時期底層的沉積，繼承了銅缽廟組形成的斷層，并將其平面聯系起來，形成延伸較長的、具有明顯控制沉積作用的控陷斷層，斷距較大，走向仍以北東向為主，南洼槽形成了3個次洼槽，北洼槽2個次洼槽形態明顯。

（2）斷坳期（T22-T04）：主要指大磨拐河組—伊敏組沉積時期。南屯組沉積期結束后，全區整體隆升，大面積水退，發生沉積間斷和侵蝕作用，之后再次下沉接受大磨拐河組沉積，該時期以弱的伸展變形為主，NE向和NEE向主干基底斷裂繼續活動向上延伸。受熱沉降作用影響，晚期斷裂規模小的次級蓋層正斷層形成，斷陷開始向坳陷轉化。

伊敏組沉積期，盆地基本進入斷坳與坳陷轉換階段，伊敏組沉積中晚期，在近EW向拉張應力場作用下凹陷發生純剪切變形，NE向和NEE向主干基底斷層發生張扭走滑構造變形，形成斷裂密集帶，同時形成大量近SN向的次級蓋層斷層，這些斷層全區廣泛分布，斷開層位為大磨拐河組和伊敏組地層，斷距呈上大下小，在大磨拐河組泥巖中逐漸消失，少數溝通早期NE向斷裂，表現出另外一期斷裂活動特征。伊敏組沉積末期，盆地受擠壓作用，發生褶皺隆升遭受強烈的剝蝕，局部伊敏組全部被剝蝕掉，并且剝蝕到大磨拐河組，經歷此次剝蝕后，凹陷完成了裂谷盆地斷陷—斷坳發育的全過程，完全進入坳陷期。

（3）坳陷期（T04至現今）：主要指伊敏組末—至今沉積時期。青元崗組底界的T04反射層是南貝爾凹陷重要的層序界面，標志著斷裂構造變形從走滑向反轉轉變。從該時期活動的斷裂平面分布來看，只是在局部出現逆斷層，其特征是斷開層位少，斷距小，有些向下轉變為正斷層，表明這種近EW的擠壓比較弱。青元崗組末期區域抬升剝蝕，歷經漫長地質年代后接受第三系、第四紀地層沉積。第三紀、第四紀時期區域不均衡抬升，造成區內大面積剝蝕，局部缺失上白堊統地層。

圖1　Line3051線構造發育史剖面

2　構造活動與油氣成藏

構造活動的運動學特征決定了盆地的類型。南貝爾凹陷區域性伸展、區域性走滑和坳陷式沉降形成了早期伸展盆地、中期走滑拉分盆地和晚期坳陷盆地在空間上的疊置；每期盆地又經歷了不同的改造，構造作用對沉積盆地中各種油氣成藏條件都有不同程度的影響。構造作用控制沉積的發育，控制烴源巖的展布，控制圈閉的形成與分布，構造作用控制了油氣運移通道的形成和分布。

2.1控制沉積的發育

不僅凹陷的邊界斷層對沉積有控制作用，凹陷內的同生斷層也同樣對沉積具有控制作用。在邊界斷層和凹陷內同生斷層的控制下，凹陷的沉積相帶、地層沉積厚度等在不同的構造部位都有所差別。例如東次凹北洼槽控凹邊界斷層F1，它的走向基本上控制了北部洼槽帶的形態，并沿斷層根部地層沉積厚度最大，向斜坡區厚度逐漸減薄，沉積體呈楔形展布。東次凹南洼槽東側斷裂活動較西側強烈，沉積地層厚度具有西薄東厚的特征。斷層控制了沉積，也就控制了儲層的發育。研究表明，在斷陷期盆地快速沉降，沉降速度大于沉積速度，物源充足，主要沉積了一套以扇三角洲沉積體系為主的一套優質儲層，銅缽廟組巖性為含凝灰質砂礫巖、粉砂巖，南屯組巖性為細砂巖、粉砂巖。

2.2控制烴源巖的展布

斷裂作用控制盆地的沉降及沉積相帶分布，從而控制烴源巖的分布。研究表明，南貝爾凹陷東次凹烴源巖主要分布在銅缽廟組、南屯組斷陷期內，這2期沉積洼陷受北東向斷層控制。東次凹北洼槽受西側主干斷層組成的西斷東超式半地塹控制，沉降與堆積中心靠近西側主干斷層，而沉積中心位于堆積中心的東側，烴源巖分布區域與沉積中心一致，略靠近斜坡一側。東次凹南部洼槽帶的不對稱雙斷結構，決定了生烴中心位置的不同。由于控制南洼槽地層沉積的F3號斷層活動較為劇烈，同時受兩側邊界斷層的拉伸，因此在中央形成多個沉降和沉積中心，同時也是生烴中心。另一方面，斷裂的發育和斷裂的活動可以起到溝通烴源巖的作用，將烴源巖和儲層連通在一起。

2.3控制圈閉的形成和展布

南貝爾凹陷東次凹受多期次構造運動作用，局部構造復雜，發育拉張構造、擠壓反轉構造、張扭走滑構造和重力滑脫構造，類型多樣，圈閉類型以斷鼻、斷塊圈閉為主，其次為斷背斜和背斜圈閉。東次凹北洼槽的圈閉主要分布在2個區域鼻狀構造背景上，集中發育連接成片，圈閉面積大；南洼槽主要分布在較大斷裂的上升盤和下降盤，相對分散，但單個圈閉面積較大；南北洼槽的中間過渡帶僅依附于幾條近南北走向的斷裂發育少量圈閉，圈閉單個面積也較小。圈閉是油氣運移的“歸宿”，各種類型圈閉在捕捉油氣，形成油氣藏方面起著重要的作用。南貝爾凹陷東次凹油氣藏主要為斷塊、斷鼻、斷背斜等構造油氣藏及構造—巖性復合油藏。

2.4為油氣起輸導作用

斷裂作為油氣的運移通道已經得到廣泛的認同，斷裂對沉積盆地中油氣藏的形成具有重要作用。南貝爾凹陷是典型的斷陷湖盆，多期的構造運動使盆地內斷裂十分發育。斷裂破壞蓋層的完整性，使油氣得以穿過蓋層而進入淺部地層，同時斷至生烴凹陷的斷裂又是溝通油源與聚集區的橋梁。斷層的活動具有周期性：當斷層活動時，斷層帶可以作為油氣運移的通道；當斷層不活動時，斷層帶則對油氣運移起阻礙作用。南貝爾凹陷構造活動期次多、斷裂多、繼承性強，形成較好的輸導體系，使油氣沿著斷層垂向運移，沿區域不整合面側向運移，在構造有利的圈閉內聚集。下部斷裂體系沒有繼承性活動，表現為相對獨立的封閉性，有利于油藏的聚集，同時在斜坡區形成的反向正斷層，作為油氣的運移通道對油氣起到輸導作用，有利于油氣呈階梯式使南屯組生成的油氣沿斷層運移，運移方式以垂向為主，側向運移為輔，南屯組沉積時期發育的扇三角洲前緣砂體和斷裂組合，使得油氣在南屯組大量富集。南貝爾凹陷南洼槽斷層繼承性發育，使油氣沿斷層垂向運移，向多套儲層運移，在斷裂帶附近可以形成多層疊置的油氣藏。運移方式仍以垂向運移為主，側向運移為輔。

3　油氣分布規律

南貝爾凹陷東次凹的構造演化過程，對南貝爾凹陷東次凹南、北洼槽油藏形成起到很重要作用：斷陷期形成的南屯組泥巖地層成為凹陷的主要烴源巖、斷陷期形成的扇三角洲沉積砂體成為凹陷油氣儲集層、斷陷期形成的早期斷層為油氣運移提供有利通道，斷坳期形成的大磨拐河組泥巖成為南一段油藏良好的區域蓋層。但同時受構造特征及沉積相帶控制，南貝爾凹陷東次凹南、北洼槽油藏分布規律存在差別。北洼槽早期斷裂在南屯組烴源巖大量排烴期基本不活動，而晚期斷裂未斷至烴源巖，南二段和大磨拐河組主要為泥巖沉積，造成油氣縱向運移通道不暢，油氣以橫向運移為主，富集在烴源巖下部的南一段砂巖儲層中。油藏平面分布以南一段為主體，基本上在復合鼻狀構造及其以北延伸部分均有油層發育，以形成巖性—構造油藏為主，其次分布在南一段Ⅰ油組，在北洼槽北部和南部洼槽區，南一段Ⅰ、Ⅲ油組形成巖性油藏（圖2a）。南洼槽繼承性斷裂較發育，儲層在縱向上多個油組發育，含油層位多，在銅缽廟組—南屯組各油組均有油層分布，但除南一段Ⅱ油組油藏分布面積較大外，其余范圍均較小，分布在南二段Ⅰ油組、銅缽廟組，且平面不具有疊置連片的規模，形成的油藏主要為巖性—構造油藏，其次為巖性油藏、構造油藏（圖2b）。

4　結論

（1）南貝爾凹陷東次凹縱向上發育上下2套斷裂體系，斷陷期（銅缽廟組—南屯組）斷裂體系和斷坳期（大磨拐河組—伊敏組）斷裂體系。

圖2　南貝爾凹陷東次凹北、南洼槽油藏模式圖

（2）東次凹經歷了多期構造活動，其構造活動對油氣聚集成藏起到了控制作用，主要體現在控制沉積的發育；控制烴源巖的展布；形成了多種圈閉類型；為油氣運移提供油氣運移通道作用。

（3）南貝爾凹陷東次凹南、北洼槽油藏分布規律存在差別。北洼槽早期斷裂在南屯組烴源巖大量排烴期基本不活動，而晚期斷裂未斷至烴源巖，油氣集中分布在南一段Ⅱ油組，具有整體含油的特點，局部分布在南一段Ⅰ、Ⅲ油組，整體上形成巖性—構造油藏，局部形成構造、巖性油藏。南洼槽繼承性斷裂較發育，儲層在縱向上多個油組發育，含油層位多，在銅缽廟組—南屯組各油組均有油層分布，除南一段Ⅱ油組面積較大，形成巖性—構造油藏，其次為構造或巖性油藏。

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TE122

A

1004-5716（2016）10-0060-04

2015-10-30

2015-11-24

白如清（1962-），男（漢族），甘肅高臺人，工程師，現從事石油地質綜合研究工作。